2022 09月22日
作者: 显示行家
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液晶显示(十一)----TFT显示驱动基础

       前面介绍了单色LCD液晶显示器的应用,由于单色LCD不具备彩色显示,需要的系统也很简单,基本上一个4位/8位的单片机就能完成,接口也简单,只有并口(8位)、串口、IIC这几种就能满足显示需求。随着技术进步和市场需求的发展,我们对于彩色显示的要求越来越普遍。TFT显示屏能实现全彩甚至更多色彩显示,但是需要处理的数据量非常大,就需要更高的传输速度、硬软件支持才能完成显示需求,因此针对TFT的显示驱动比单色的要复杂很多,软硬件设计要求也更高。

       这里先介绍下有关TFT显示的一些行业术语,方便大家了解,便于理解后面的案例介绍。

1、  色深----表示能实现颜色的饱和度程度,一般全彩色为65K色(65536种色彩,16bit),262K色(18bit),16.7M(24bit)。数值越大表示色彩越丰富,系统开销也越大;通常用565表示65K色,666表示262K色,888表示16.7M色,同时也表示RGB接口方式;

2、  容量----彩色图片所需存储容量大小跟色深有直接关系,如1张240x320的彩图,用65K色时,容量=240x320x16bit=128800bit=150KB;用262K色时,容量=240x320x18bit=168.75KB,所以单 张图片的大小=图片列像素x图片行像素x像素色深(bit);

3、  MCU屏----这里指可以通过MCU直接对TFT屏进行显示驱动的显示屏,这类TFT一般只适用于3.5吋以下的小尺寸屏,像素不超过320x480,可以通过与MCU 并口、串口方式直接操作LCD控制器里面的显存进行显示;MCU屏会出现刷屏慢的现象。

4、  RGB屏----通常指3.5吋-10.1吋左右的中尺寸TFT屏,分辨率可以到达1024x600或更高些,这类屏显示数据量巨大,不能通过MCU直接操作LCD驱动器,必须通过专门的图形控制IC将显示数据转换成RGB信号,再传输给TFT驱动器完成显示;

5、  MIPI/LVDS/EDP----这几个是用于高清数字传媒的术语,在TFT显示屏里面用来表示接口方式,此类屏主要应用于高分辨率TFT显示(800x480-1920x1080),显示数据传输须经过专用芯片处理后才能传送给屏驱动器完成显示;

6、  VSYNC----垂直同步信号(场同步信号),也就是1帧画面的开始,RGB模式必须,如果场信号不同步会造成画面撕裂或混乱;

7、  HSYNC----水平同步信号,也就是1行扫描的开始,RGB模式必须,如果水平不同步,会造成显示 错位或显示不全;

8、  PCLK----像素时钟(DOTCLK),表示显示一个像素的时间(一个像素有RGB 3个子像素组成),即相当于3个系统时钟单位时间,例如100MZH(10ns)的系统时钟(FMCLK)时,要完成一个像素的显示时间大约是30ns(最快),对于分辨率位800x480的显示屏,相当于屏幕刷新率约86.8帧/s (11.52ms/帧),这个是可以通过程序设定;

9、  TE----分割画面效果,一般不用;

10、VGH/VGL----TFT屏显示GATE极高低电压,小尺寸屏可以有TFT控制器内部提供,中大尺寸的有外部电路提供;

11、HDP----水平宽度=列像素-1,如800x480显示屏,HDP=800-1=799;

12、VDP----垂直高度=行像素-1,如800x480显示屏,VDP=480-1=479;

13、HPS----水平非显示周期宽度(从水平同步信号开始到第1个有效显示像素之间的PCLK个数);

14、VPS----垂直非显示周期宽度(从帧同步信号开始到定显示行之间的行数);

       上述6-14是调试显示屏经常用到的,通常TFT屏厂或模组厂在出厂时会给出相应的参数供开发者直接使用即可,但是难免出现一些问题需要开发者自己动手解决;

15、串口屏(模组)----这里是指具备与上位机进行串口通讯功能,同时已经自带了图像处理芯片(转换芯片),用户通过使用芯片或硬件厂商提供的开发工具,利用与上位机的串口通讯方式即可完成人机交互界面定制显示。需要用户具备一定的硬软件设计开发能力;

16、副屏----顾名思意,是作为主显示屏配套使用的。一般通过HDMI接口转接完成,可以实现主副屏同步显示,多数用于电视、PC、笔记本电脑等。需要配套的HDMI信号转换板,常见的有HDMI->RGB、HDMI->MIPI、HDMI->LVDS、HDMI->EDP。

       暂时就介绍这些,在后面的案例中还会用到新术语,到时再加以说明。


  

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